高一物理 电场与电场强度
电场与电场强度
电场与电场强度电场是指由电荷产生的空间中存在的电力作用场。
在物理学中，电场是研究电荷相互作用的重要概念之一。
电场的特征可以通过电场强度来描述，电场强度是指单位正电荷所受力的大小和方向。
本文将详细介绍电场与电场强度的相关知识。
一、电场的概念和性质电场是由电荷在空间中产生的一种力场。
无论是正电荷还是负电荷，都会在周围的空间中形成电场。
电场的作用是使其他电荷受到力的作用。
根据库仑力定律，两个电荷之间的作用力与它们的电量大小成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这意味着，电荷与电荷之间存在着电场力的相互作用。
电场具有以下几个重要性质：1. 电场是矢量量，具有大小和方向；2. 电场是一个连续的空间物理量，存在于整个空间中；3. 电场遵循叠加原理，多个电荷共同产生的电场可以通过矢量叠加求和得到；4. 电场的传递是相对瞬时的，电荷的位置发生改变时，电场也会立即改变。
二、电场强度的定义和计算电场强度是描述电场行为的重要量，它用于描述单位正电荷所受到的作用力大小和方向。
电场强度可以用矢量表示，其大小为每单位正电荷所受到的作用力，方向则指向力的作用方向。
电场强度的定义式为：E =F / q其中，E表示电场强度，F表示电场中任意一点所受到的作用力，q表示单位正电荷的电荷量。
根据库仑力定律，单位正电荷在电场中受到的力为：F = k * q1 * q2 / r^2其中，k为库仑常量，q1和q2分别为两个电荷的电量，r为两个电荷之间的距离。
将上述表达式代入电场强度的定义式中，可以得到电场强度的计算公式：E = k * q / r^2三、电场强度的性质和应用电场强度具有以下几个重要性质：1. 电场强度与电荷量成正比：当电荷量增加时，电场强度也会增加；2. 电场强度与距离的平方成反比：当距离增加时，电场强度减小；3. 电场强度是一个矢量量：具有大小和方向。
电场强度在实际生活中有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1. 静电除尘：利用电场强度的作用，吸引空气中的尘埃颗粒以达到除尘的目的；2. 电子束医疗设备：利用电场强度控制电子束的运动路径，用于医学治疗和检测；3. 电场感应器：利用电场强度测量仪器来检测电荷分布和电场强度的变化。
电场与场强的计算
电场与场强的计算电场是物理学中的一个重要概念，它描述了电荷之间相互作用的力场。
在电场中，电荷受到电场力的作用，从而发生运动。
为了准确描述电场的性质和行为，我们需要计算和了解电场的强度，即场强。
本文将探讨电场与场强的计算方法。
一、电场的定义与性质电场是由电荷产生的力场。
当一个电荷在某一点产生电场时，它会对周围的其他电荷施加力。
电场的性质可以用电场线来描述，电场线是表示电场方向的曲线。
电场线从正电荷流向负电荷，且电场线的密度表示了电场的强度。
二、点电荷电场的计算点电荷电场是最简单的电场情况。
点电荷电场的计算可以使用库仑定律。
根据库仑定律，两个电荷之间的电场强度与它们的电荷量和距离的平方成反比。
具体公式为：E = k * (Q / r^2)其中，E表示电场强度，k是库仑常数，Q是电荷量，r是距离。
三、均匀带电圆环电场的计算均匀带电圆环电场是一种常见的电场情况。
在计算均匀带电圆环电场时，我们可以使用电场叠加原理。
根据电场叠加原理，带电圆环上的每一小段电荷都会对某一点的电场产生贡献，而整个圆环上的电荷段的电场强度等于各个电荷段电场强度的矢量和。
四、均匀带电球壳电场的计算均匀带电球壳电场也是一种常见的电场情况。
在计算均匀带电球壳电场时，我们可以利用球对称性。
根据球对称性，球壳上的每一小段电荷都会对某一点的电场产生贡献，而整个球壳上的电荷段的电场强度等于各个电荷段电场强度的矢量和。
五、非均匀电场的计算非均匀电场是一种复杂的电场情况。
在计算非均匀电场时，我们需要使用积分来进行求解。
具体步骤是将电场分解为无穷小元素的电场，然后对所有无穷小元素的电场进行积分，得到整个电场的强度。
六、电场强度的测量电场强度可以通过实验测量得到。
一种常见的测量方法是使用电荷在电场中受到的力来计算电场强度。
根据库仑定律，电荷在电场中受到的力与电场强度成正比。
通过测量电荷所受到的力和电荷的大小，可以计算出电场强度。
七、应用领域电场与场强的计算在物理学和工程学中有着广泛的应用。
高中物理电场知识点
高中物理电场知识点一、电场的定义电场是由带电粒子产生的物理场，能够对其他带电粒子施加力。
在电场中，任意一点上的电场强度描述了该点电场的作用强度和方向。
二、电场强度1. 定义：电场强度（E）是单位正电荷在电场中受到的力（F）。
2. 计算公式：E = F/q，其中q是测试电荷的量。
3. 方向：电场的方向是正电荷受力的方向，即电势降低最快的方向。
三、电场线1. 定义：电场线是用于形象表示电场分布的曲线，其切线方向表示电场方向，密度表示电场强度。
2. 特点：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，不相交。
四、高斯定律1. 内容：高斯定律表明，通过任意闭合表面的电通量（Φ）等于该闭合表面内部净电荷量（Q）除以电常数（ε₀）。
2. 公式：Φ = ∮E⋅dA = Q/ε₀。
五、电势能和电势1. 电势能：两个带电粒子间的相互作用能称为电势能。
2. 电势：电势（V）是单位正电荷在电场中的电势能。
3. 关系：电势差（U）等于电场强度（E）与两点间距离（d）的乘积，U = E⋅d。
六、电容和电容器1. 电容：电容（C）表示电容器存储电荷的能力，单位是法拉（F）。
2. 电容器：电容器是一种能够存储和释放电能的器件，由两个导体板（极板）和一个绝缘介质组成。
3. 公式：C = Q/V，其中Q是存储的电荷量，V是两极板间的电势差。
七、电场的应用1. 电场在日常生活中的应用：如静电除尘、静电喷涂等。
2. 电场在科技领域的应用：如电场加速器、粒子探测器等。
八、重要性质1. 叠加原理：多个电荷产生的电场可以通过矢量叠加得到。
2. 电场的保守性：在保守电场中，电场力做功仅与初始和最终位置有关，与路径无关。
九、实验测量1. 电场强度的测量：使用电场强度计。
2. 电容的测量：使用电容表或通过电荷量和电势差的关系计算。
以上内容为高中物理电场知识点的直接概述，涵盖了电场的基本概念、计算方法和重要性质。
这些知识点是高中物理教学大纲中电学部分的核心内容，对于理解和应用电场理论至关重要。
电场与电场强度
电场与电场强度电场是物理学中的一个重要概念，它是描述电荷间相互作用的力场。
而电场强度是电场中某一点上单位正电荷所受到的力的大小。
本文将从电场的概念和电场强度的定义入手，探讨电场与电场强度之间的关系，并介绍其在物理学中的应用。
电场是由电荷所产生的力场。
当一个电荷在空间中存在时，它会产生一个围绕自身的电场。
这个电场会对周围的其他电荷产生作用力。
电场的强弱可以用电场强度来描述。
电场强度是指单位正电荷所受到的力的大小，用符号E表示。
电场强度的方向与电场力的方向相同。
电场强度的大小与电荷的大小、距离的平方成反比。
根据库仑定律，两个电荷之间的电场强度可以通过以下公式计算：E = k * (Q / r^2)，其中E为电场强度，k为电场常数，Q为电荷大小，r为距离。
可以看出，电场强度与电荷大小成正比，与距离的平方成反比。
电场强度的单位是牛顿/库仑，常用的国际单位制符号是N/C。
在计算电场强度时，通常选择单位正电荷在该点上所受到的力的大小作为参考。
根据电场的性质，电场强度的方向与电荷的性质有关，正电荷的电场强度指向电荷，负电荷的电场强度指向远离电荷。
电场强度在物理学中有广泛的应用。
首先，电场强度可以用于计算电荷所受到的力。
根据电场强度的定义，可以通过电荷大小和电场强度计算出电荷所受到的力的大小。
其次，电场强度还可用于计算电势能。
电场力对电荷的作用可以做功，从而改变电荷的电势能。
电势能的大小与电荷的电场强度和电势差有关。
除了上述应用，电场强度还可以用于解释电场的分布情况。
当多个电荷同时存在时，它们的电场叠加，形成一个总的电场。
通过计算每个电荷产生的电场强度，可以得到整个电场的分布情况。
这对于理解电场的性质和相互作用有重要意义。
总结起来，电场是由电荷所产生的力场，而电场强度是描述电场的一个重要物理量。
电场强度的大小与电荷大小、距离的平方成反比。
电场强度在物理学中有广泛的应用，可以用于计算电荷所受到的力、电势能以及解释电场的分布情况。
电场和电场强度
第二节电场和电场强度知识点总结1、电场定义：电荷周围空间里存在的一种特殊形态物质。
2、注意：①电场是一种特殊存在的物质②任何电荷周围都存在电场③电场特性：对放入其中的电荷有力的作用。
④电荷之间的作用力通过电场作用。
二、电场强度:1、场源电荷:产生电场的电荷。
2、试探电荷:放入电场中探测电场性质的电荷。
3、试探电荷必须具备条件:1)电荷量足够小2)体积足够小。
满足上述条件的原因：它的引入不会影响原电场的分布4、电场的强度:放入电场中的某一点的检验电荷受到的电场力F跟检验电荷的电量q 的比值E①表达式:E=F/q(定义式)适用于任何电场②单位:N/C 1V/c=1V/m③电场强度是矢量。
方向:跟正电荷受的电场力方向相同与负电荷受的电场方方向相反④物理意义：描述该点的电场强度强弱和方向的物理量。
⑤注意：场强的大小和方向由电场本身决定与放入电荷无关。
三、真空中点电荷的电场强度：1、表达式：E=kQ/r22、注意：①该式仅适用于真空中的点电荷。
②Q是场源电荷的电荷量。
③r是电场中的点到场源电荷的距离。
3、两场强公式的区别：4、点电荷方向(正电有受力方向)：正的点电荷，场强背离本身。
负的点电荷，场强指向本身。
四.电场强度的叠加:如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
五、电场线：1、定义:用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲战(1)方向:电场线上每一点的切线方向。
(2)大小:电场线的疏密程度。
2、电场线特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；②同一电场的电场线在电场中不相交，不闭合。
（因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
）③电场线是假象的曲线实际上不存在。
④同一幅图中电场线越密的地方场强越大。
3、几种特殊的电场的电场线分布：一、填空1.定义式：_______,方向的定义______________________;_____________________.场强由________来决定，与试探电荷无关，某个点的场强与试探电荷的种类______.与放不放试探电荷________。
电场与电场强度
電場與電場強度电场（Electric Field）是物理学中的一个概念，用来描述电荷所产生的相互作用力。
电场可以影响周围的电荷，并且具有方向和大小。
在电场中，我们经常会遇到电场强度（Electric Field Intensity）这个概念。
电场强度是描述电场的物理量，它用矢量表示。
在这篇文章中，我们将深入探讨电场和电场强度的概念，并了解它们在物理学中的重要性。
I. 电场的概念电场是由电荷所产生的力场。
对于一个正电荷，其周围就会形成一个指向外部的电场。
而对于一个负电荷，其周围电场的方向则指向内部。
电场可以通过电场线（Field Lines）来表示。
电场线是从正电荷指向负电荷的一条连续线，且线的密度表示电场的强度。
当电场线的密度越大，表示电场的强度越大。
II. 电场强度的表示方法电场强度是电场的一个量化描述，它用矢量表示，并记作E。
电场强度的单位是牛顿/库仑（N/C）。
电场强度的大小可以通过以下公式计算：E = F/q其中，E表示电场强度，F表示电场对电荷的作用力，q表示电荷的大小。
III. 电场强度的性质电场强度具有以下几个重要性质：1. 电场强度矢量的方向与电荷的正负有关。
对于正电荷，电场强度矢量指向电荷外部；对于负电荷，电场强度矢量指向电荷内部。
2. 电场强度矢量的方向与电场线方向相同。
3. 电场强度矢量的大小与电荷和距离的关系成反比，即离电荷越远，电场强度越小。
IV. 电场强度的应用电场强度在物理学中有着广泛的应用。
以下是几个重要的应用领域：1. 静电场中的电势能：利用电场强度和电势能的关系，可以计算出静电场中的电势能，进而了解电荷在电场中的能量分布情况。
2. 电场对带电粒子的作用力：通过电场强度，可以计算出电场对带电粒子的作用力。
这对于研究带电粒子在电场中的运动轨迹和相互作用至关重要。
3. 电场中的电子流动：在电场中，电子会受到电场强度的作用，从而发生流动。
这种电子流动在电路中起着重要的作用，例如电池的工作原理。
人教版2019高中物理必修第三册电场 电场强度
必备知识
自我检测
答案:
4.均匀带电球体或球壳的半径为 R,电荷量为+Q,在距离球心为
r(r≫R)处,电场强度的大小和方向分别为 E= 2 ,沿半径向外。
必备知识
自我检测
1.正误判断。
(1)电荷与电荷间的相互作用力是通过电场发生的。 (
)
解析:电荷甲受到电荷乙的作用力是电荷乙的电场给电荷甲的作
力不同。 ④F与q成正比,即F与q的比值为定值。
探究一
探究二
随堂检测
知识归纳
1.关于电场的三点说明
(1)电场是一种看不见、摸不着,但是客观存在的特殊物质。
(2)电荷周围一定存在电场,静止的电荷周围存在静电场。
(3)电场是电荷间相互作用的桥梁,电荷不直接接触就可以发生相
互作用。
画龙点睛 上述三点可概括总结为特殊物质性,客观存在性,桥梁
点,则它受到的静电力为多少?②若把电荷量为nq的点电荷放在该
点,它受到的静电力为多少?③能否用电荷受到的静电力来描述电
场的强弱?④电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系?
要点提示:(1)电场对放入其中的电荷有力的作用。可在电场中放
一试探电荷,通过分析试探电荷的受力研究电场性质。
(2)①2F ②nF ③不能。不同电荷在电场中的同一点受的静电
)
C.I=
A.a=
Δ
Δ
D.E=k2
B.a=
解析:一般地,比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反
映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改
Δ
变;加速度与力成正比,与质量成反比,a= 是决定式,a= 是定义式,
高中物理电场强度专题讲解
电场强度【要点梳理】要点一、电场、电场强度 要点诠释： 1、电场（1）产生：电场是在电荷周围存在着的由自由电荷产生的一种传递电荷间相互作用的特殊物质. （2）基本性质：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，这种力叫电场力.电场具有能量.2、试探电荷与场源电荷（1）试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，也叫检验电荷.这种电荷必须电量很小、体积很小.（2）场源电荷：被检验的电场是由电荷Q 激发的，则电荷Q 被称为场源电荷或源电荷. 3、电场强度 （1）物理意义电场强度是描述电场强弱及方向的物理量，反映了电场力的特性. （2）定义在电场中放一个检验电荷，它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度，简称场强.定义式： qFE =单位：牛／库（N / C ） （3）电场强度的理解①矢量性：场强是矢量，其大小按定义式FE q=计算即可，其方向规定为正电荷在该点的受力方向.负电荷受电场力方向与该点场强方向相反.②唯一性：电场中某一点处的电场强度E 的大小和方向是唯一的，其大小和方向取决于场源电荷及空间位置.是客观存在的，与放不放检验电荷以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关，既不能认为与成正比，也不能认为与成反比.（4）电场强度和电场力的比较 ①由电场强度的定义式FE q=，可导出电场力F=qE. ②电场力是由电荷和场强共同决定的，而场强是由电场本身决定的. 要点二、点电荷的电场 要点诠释：1、点电荷Q 在真空中形成的电场 （1）大小：E ＝k2r Q ，Q 为场源点电荷，r 为考察点与场源电荷的距离.（2）方向：正电荷受电场力的方向为该点场强方向, 负电荷受电场力的方向与该点场强方向相反. 可见，在点电荷形成的电场中，在以点电荷为球心的球面上的各点电场强度大小相等，但方向不同.F E q=是电场强度大小的定义式 由比值法引入，E 与F 、q 无关，反映某点电场的性质适用于一切电场电场强度由场本身决定，与试探电荷无关，不能理解为E 与F 成正比，与q 成反比2Q E k r=是真空中点电荷场强的决定式 由F E q=和库仑定律导出真空中的点电荷2kQ E r=告诉人们场强大小的决定因素是Q 和r ，而FE q=中E 与F 、q 无关. 要点诠释：（1）定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场. （2）特点：电场线是间隔相等的平行直线.（3）常见的匀强电场：两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场. 【典型例题】类型一、对电场强度的理解例1、在真空中O 点放一个试探电荷Q=+1.0×10-9C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r=30cm ，M 点放一个试探电荷q=-1.0×10-10C,如图所示.求： （1）q 在M 点受到的作用力； （2）M 点的场强；（3）拿走q 后M 点的场强； (4)M 、N 两点的场强哪点大？（5）如果把Q 换成电荷量为-1.0×10-9C 的点电荷，情况又如何？【解析】本题分层次逐步递进地考查了电场和电场强度的理解，求解释时要注意区分场源电荷和试探电荷.本题中Q 是场源电荷，q 是试探电荷.（1）电荷q 在电场中M 点所受到的作用力是Q 通过它的电场对q 的作用力，根据库仑定律91098221.010 1.0109.010 1.0100.3Qq F k N N r ---⨯⨯⨯==⨯⨯=⨯因为Q 为正电荷，q 为负电荷，库仑力是引力，所以力的方向沿MO 指向Q.（2）M 点的场强891.010/100/1.010F E N C N C q --⨯===⨯ （3）在M 点拿走检验电荷q ，M 点的场强是不变的.其原因在于场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的场源电荷Q 决定的，与检验电荷q 是否存在无关.（4）根据公式2QE k r=知道，M 电场强较大.（5）如果把Q 由正电荷换成负电荷，其电荷量不变，除去q 所受的库仑力的方向和场强的方向变为原来的反方向外，其他情况不变.【变式1】 关于电场，下列说法正确的是（ ）A 、由FE q=知，若q 减小，则该处电场强度为原来的2倍 B 、由2QE kr =知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比 C 、由2QE k r=知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处电场强度均相同D 、电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 【答案】B【变式2】在电场中某点放一检验电荷，其电量为q ，受到的力为F ，则该点电场强度为FE q=，那么（ ）A 、若移去检验电荷，该点电场强度变为零；B 、若该点放一电量为2q 的检验电荷，则该点电场强度变为E/2；C 、该点放一电量为2q 的检验电荷，该点电场强度仍为E ；D 、该点放一电量为2q 的检验电荷，该点电场强度为2E. 【答案】C要点四、电场的叠加如果空间有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场，这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫作电场的叠加原理.电场叠加时某点场强的合成遵守矢量运算的平行四边形定则. 类型二、电场强度的叠加例2、（2015 山东高考）直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图，M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零。
高中物理 1-3电场 电场强度和电场线课件 教科版选修3-1
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精彩回眸
通过对库仑定律的学习，同学们知道了两个相隔一定距离的电 荷之间有相互作用力．这种相互作用力与手推车的推力、绳拉 船的拉力、滑块在桌面滑动受到的摩擦力不同：后者都存在于 直接接触的物体之间，而电荷之间的相互作用力却可以发生在 两个相隔一定距离的物体之间．这到底是为什么？ 请大家首先考虑下面的问题．
(2)E＝Fq是场强的定义式，E 与 F 和 q 均无关 ，而是由 场源电荷 决定的． (3)场强从 力的角度描述电场的性质． (4)电场强度必须说明哪一个 位置 ，不同 位置场强往往 不同 ．
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三、点电荷的电场、匀强电场、电场的叠加
1．真空中点电荷周围的场强
在真空中点电荷 Q 的电场中，在距 Q 为 r 的 P 点引入试探电
荷 q，q 所受的库仑力 F＝kQr2q，由电场强度的定义 E＝Fq可得
E＝kQr2.
Q
(1)大小：E＝ kr2 .
(2)方向：Q 为正电荷时，E 的方向由 Q 指向 P ；Q 是负电荷
时，E 的方向由 P 指向 Q.
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2．匀强电场：电场中各点的场强的 大小和方向 都处处相同 的电场． 3．电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电 场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强 度的 矢量和．
等大同向
等大反向
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2．电场线与运动轨迹 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，曲线上某点的 切线方向规定为该点的场强方向，也是该点正电荷产生加速度 的方向；而运动轨迹是带电粒子在电场中运动的径迹，径迹上 每点的切线方向是粒子的速度方向．速度方向和加速度方向不 是一回事，二者不一定相同，因此不能将电场线和运动轨迹混 为一谈．只有下列几种情况同时具备时，电场线才和运动轨迹 重合：①电场线是直线；②仅受电场力作用；③初速度为零或 与电场线平行．
电场和电场强度的概念
电场和电场强度的概念电场是物理学中的一个重要概念，描述了电荷对周围空间产生的作用。
电场强度则是衡量电场强弱的物理量。
本文将对电场和电场强度的概念进行详细论述。
一、电场的概念电场是由电荷所产生的一种物理量，它具有大小和方向。
当一个电荷处于某个点上时，它会对周围空间产生电场。
电荷的性质决定了电场的强弱和方向。
正电荷产生的电场方向指向其周围空间，负电荷产生的电场方向则相反。
二、电场强度的概念电场强度是衡量电场强弱的物理量，用E表示。
在某个点上，电场强度的大小等于单位正电荷在该点受到的电场力。
电场强度的方向与电场力的方向相同。
电场强度的单位是每库仑（C）所受到的牛顿（N），通常用N/C表示。
三、电场强度的计算方法计算电场强度的方法有多种，下面列举两种常见的情况：1. 点电荷的电场强度计算对于一个点电荷Q，与其距离为r的点P上的电场强度E的计算公式为：E = k * Q / r^2其中，k为库仑常数，约等于9 × 10^9 N·m^2/C^2。
2. 均匀带电球面的电场强度计算对于一个均匀带电球面，其电荷量为Q，半径为R，与其距离为r的点P上的电场强度E的计算公式为：E = k * Q / R^2当r<R时，即在球内部，电场强度E在球心方向向内，大小随距离增大而减小；当r>R时，即在球外部，电场强度E在球心方向向外，大小随距离增大而减小。
四、电场强度的性质1. 电场强度是矢量电场强度具有大小和方向，因此是一个矢量量。
在计算和描述电场强度时，需要同时考虑其大小和方向。
2. 电场强度的叠加原理当空间中有多个电荷同时存在时，它们所产生的电场强度可以进行叠加。
对于每个电荷而言，它们产生的电场强度矢量可以进行矢量求和，得到总的电场强度矢量。
3. 电场强度的分布规律在电荷周围的空间中，电场强度具有一定的分布规律。
通常情况下，电荷越靠近某一点，该点上的电场强度越大。
五、应用场景电场和电场强度的概念在物理学和工程学中具有重要应用。
《电场、电场强度》教案
物理组集体备课材料《电场、电场强度》教案（初稿）彭泽一中物理组许卿教学目标一、知识目标1、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。
2、理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。
3、能根据库仑定律和电场强度定义推导点电荷电场强度的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
二、能力目标培养学生分析、总结、语言表达的能力。
教学重点电场强度。
教学难点电场强度概念的建立。
教学方法类比分析法、问题解决法、实验分析法。
教学过程[引入] 接触力是通过接触使物体间有相互作用而产生的，那么非接触力又是通过什么产生的呢？本节我们来探讨这个问题。
一、新课教学㈠电场[类比磁力引入] 电荷间的相互作用是通过一种场发生的，叫电场。
[学生活动] 阅读课本相关内容，了解电场性质。
1．电场在哪儿存在？2．电场能看得见吗？借助显微镜可以吗？3．电场的基本性质是什么？[教师总结作答]1．在电荷周围存在电场。
2．电场是客观存在的一种特殊物质形态，是不可以通过仪器观察到的。
3．电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力[CAI课件展示]㈡电场强度[方法介绍]因为电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，所以必须在电场中放入电荷才能研究电场。
[提出问题]对放入电场的电荷有什么要求吗？为什么？[结论][深入思考]电场强弱不一样该如何表示呢？[学生提出猜想，共同讨论方案的可行性][引入定义]放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量的q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示。
⑴表达式：E = F/q⑵单位：1N/C = 1V/m⑶物理意义：反映电场性质（强弱）的物理量，场强大电场强；场强小电场弱。
⑷矢量性：物理学中规定：电场中某点正电荷受力的方向就是该点的场强方向。
[深入探究]1、某点的场强同试探电荷有关吗？该点的场强由什么决定？2、某一点的场强当不放试探电荷时将变为零的观点是否正确？[实例分析]分析如图A、B 两点的场强是否相同课堂反馈㈢点电荷的场强、电场的叠加[学生活动]由库仑定律和场强公式推导点电荷的场强公式。
高一物理电场强度的知识点
高一物理电场强度的知识点电场强度是高一物理课程中的一个重要知识点，它描述了电场中的电力情况。
了解电场强度的概念和相关公式对于理解电场及其应用具有重要意义。
本文将围绕电场强度展开讨论，介绍其定义、计算方法以及相关的物理概念。
1. 电场强度的定义电场强度是一个在电场中测量电力的物理量。
它描述了在给定位置的单位正电荷所受到的力的大小和方向。
用数学方式表达就是：电场强度（E）= 电场力（F）/ 测试电荷（q）2. 电场强度的计算方法电场强度可以通过不同的方法来计算。
其中最常见的方法是使用库伦定律：电场强度（E）= 电力（F）/ 测试电荷（q） = k × (Q / r²)其中，k 为电场常数，其近似值为9 × 10^9 N·m²/C²；Q 为电荷的大小； r 为距离电荷的距离。
3. 电场强度的特点（1）电场强度是矢量量，具有大小和方向。
根据正负电荷之间的相互作用，电场强度可以有正负之分。
（2）电场强度随着距离的增加而减小。
根据库伦定律可以得知，离电荷越远，电场强度越小。
4. 电场线与电场强度电场线是一种用来描述电场的工具。
电场线的定义是：在某一点的电场强度方向上，沿着这个方向画出的一系列曲线。
电场线上任意一点的切线方向就是该点的电场强度的方向。
电场线的密度与电场强度成正比，如果电场线越密集，则表明电场强度越大。
5. 电场强度的单位电场强度的国际单位是 N/C（牛顿/库仑）。
这表示单位正电荷在电场中受到的力的大小。
6. 电场强度的应用电场强度在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
其中一些应用包括：（1）电子设备的设计与优化：了解电场强度可以帮助工程师设计和优化电子设备，确保电子器件的正常运行。
（2）静电防护：电场强度的概念对于静电的防护和安全至关重要。
在一些需要静电安全的工作场所，我们需要了解电场强度以确保人员和设备的安全。
（3）粒子加速器：在物理学和核能领域，电场强度被广泛应用于离子和粒子的加速器中，以进行基础科学研究。
高中物理电场公式大全
高中物理电场公式大全1. 电场强度公式。
电场强度是描述电场在空间中分布情况的物理量，通常用E表示，单位是N/C。
电场强度与电荷量和距离的关系可以用下面的公式来表示：E = k |q| / r^2。
其中，E表示电场强度，k表示电场常数，q表示电荷量，r表示距离。
这个公式告诉我们，电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
2. 电场能量公式。
电场中的电荷具有电势能，电场能量是描述电场中电荷的电势能的物理量。
电场能量的计算公式如下：W = q V。
其中，W表示电场能量，q表示电荷量，V表示电势差。
这个公式告诉我们，电场能量与电荷量和电势差成正比。
3. 电势差公式。
电势差是描述电场中某一点的电势与参考点的电势之差，通常用ΔV表示，单位是V。
电势差的计算公式如下：ΔV = W / q。
其中，ΔV表示电势差，W表示电场能量，q表示电荷量。
这个公式告诉我们，电势差与电场能量和电荷量成正比。
4. 库仑定律。
库仑定律是描述电荷之间相互作用的物理定律，通常用F表示，单位是N。
库仑定律的计算公式如下：F = k |q1 q2| / r^2。
其中，F表示电荷之间的作用力，k表示电场常数，q1和q2分别表示两个电荷的量，r表示两个电荷之间的距离。
这个公式告诉我们，电荷之间的作用力与电荷量的乘积成正比，与距离的平方成反比。
5. 电场中的电荷受力公式。
电场中的电荷受到的力可以用下面的公式来表示：F = q E。
其中，F表示受力，q表示电荷量，E表示电场强度。
这个公式告诉我们，电荷在电场中受到的力与电荷量和电场强度成正比。
6. 电场中的电荷加速度公式。
电场中的电荷受到的力会导致其产生加速度，其计算公式如下：a = F / m。
其中，a表示加速度，F表示受力，m表示质量。
这个公式告诉我们，电荷在电场中产生的加速度与受力和质量成正比。
综上所述，高中物理电场公式大全包括电场强度公式、电场能量公式、电势差公式、库仑定律、电场中的电荷受力公式和电场中的电荷加速度公式。
高一物理选修3-1第一章第3节(电场、电场强度电场线)精品课件
FA
＋q
A
＋q
B
B
FB
※注：检验电荷必须要： 电荷量很小（不影响原电场） 体积很小（可以当作质点）
阅读p11《讨论交流》完成下表：
如图1-3-2点电荷Q产生的电场中： FA
r
＋Q
A 2r
B
q0
FB
2q0 3q0 ...... nq0
...... nF0
检验电荷的电荷量(q)
检验电荷在A点受力大小FA 检验电荷在B点受力大小FB
Q是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离。
4、p13活动 Q E ＝k 2 r 场强与产生电场电荷的电荷量有关；与p点 到+Q的距离r有关；与检验电荷无关。 场强大小与场源电荷Q成正比；与离场源 电荷的距离r的平方成反比； Q ④ 场强大小是 k 2 ；方向由球心指向球面。 r ⑤ 方向由球面a、b、c指向球心。
3、如何表示点电荷的电场强度？
※ 真空中两静止的点电荷之间的相互作
用力（库仑力）:
F＝k r2
Q1Q2
非接触力
两电荷间相互作用时不直接接 它们之间的相互作用力是怎样 触，它们之间的相互作用是通过别 产生的？ 的物质作用的，这就是电场。
一、电场及其性质
1、电场： 存在于带电体周围的特殊物质。
2、电场的基本性质：（电场的力的性质） 对放入其中的电荷有力的作用。 我们把电场对电荷的作用力称为电场力。
④电场线不相交、不相切。 ⑤电场线不闭合。
E1 E2
三、匀强电场
1、定义：各点电场强度的大小和方向都相同 的电场。
特点： 匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀 强电场的电场线是平行等距的直线 电场方向与电场线平行。
第3节 电场与电场强度
第3节电场与电场强度知识点一电场及电场力1.电场：存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场的传递。
静止电荷产生的电场称静电场。
2.电场力：电场对处在其中的电荷有力的作用，这个力称为电场力。
[思考判断](1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的。
(×)(2)电场看不见、摸不着，因此电场不是物质。
(×)(3)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用。
(√)知识点二电场强度1.电场强度(1)定义：放入电场中某点的试探电荷受到的电场力F与它的电荷量q之比。
(2)定义式：E＝F q(3)单位：牛顿每库仑(N/C)(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力的方向相反。
2.电场力(1)公式：F＝qE。
(2)电场强度E从力的角度描述了电场的性质。
[思考判断](1)根据电场强度的定义式E＝Fq，可知E与F成正比，与q成反比。
(×)(2)电场中某点的电场强度方向与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，电荷受力方向反向，则该点电场强度方向也反向。
(×)知识点三电场线[观图助学]散开的头发大致显示电场线的分布带电人体的头发由于静电斥力而竖直散开。
1.电场线：在电场中绘出一些曲线，曲线上任一点的切线方向与该点电场强度的方向一致。
2.电场线的特点(1)电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际并不存在。
(2)任意两条电场线不相交。
因为电场中某点的电场强度的方向沿电场线在该点的切线方向，若电场线相交，那么交点处就会出现两条切线，这时的电场强度失去了方向的唯一性，所以电场线不能相交。
(3)电场线的疏密表示电场的强弱；电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(4)电场线总是从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，即电场线不闭合，在无电荷处不中断。
[思考判断](1)电场线是电荷在电场中的运动轨迹。
电场电场强度—高中物理必修第三册
第一课时
新知导入
物体之间的相互作用，有的需要接触，有的则不需要。
例如： •接触力：弹力、摩擦力等
力的传递是通过磁场
•非接触力：万有引力（重力）、磁铁间的相互作用力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
那么两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？
新知讲解
一、电场
FBA A
FAB B
新知讲解 4.匀强电场
++ ++ + + + + +
特点：
（1）匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是等距的平行直线。 （2）电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行。
新知讲解 5.点电荷与带电平板
特点： 电场线与导体表面垂直，在导体表面移动电荷，电场力不做功。
新知讲解
③电荷只探受电究场力：作用。电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？
电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点。
①电场线是直线； 其正负均无关。
电场线上某点的切线方向与该点的场强方向相同。 要使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件:
②荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上； ①矢量性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。
库仑定律
性质
定义
电场强度
表达式 单位
方向 定义
电场线 特点 常见的电场中的电场线
谢谢
（1）匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是等距的平行直线。 基本性质：对放入电场的电荷有力的作用。 探究：电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？ 电场强度的定义、定义式、方向。 电场线与导体表面垂直，在导体表面移动电荷，电场力不做功。 正、负点电荷的电场中电场线的分布 解：Q1和Q2在A点的场强分别为E1和E2，大小相等，方向如图所示。 ③叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。 在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同 （2）两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直。 电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点。 注：电场看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。 8、场强相同的条件：大小相等，方向相同。 （4）在中垂面（中垂线）上，从O点向某一侧远离时，场强逐渐减小 【探究1】如图，电荷+Q周围存在电场，把试探电荷+q分别放入电场中A、B两点，试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB？ 如下图A、B两点的场强大小是否相等？方向是否相同？ A、B两点的场强是否相同？ 在中垂面（中垂线）上，O点场强最大。 电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点。
1.3.1+电场+电场强度+课件+-2024-2025学年高一下学期物理粤教版(2019)必修第三册
N/C，其方向沿OM连线背离O。
(3)拿走q后M点的电场强度；
拿走电荷q，M点的电场强度仍为100 N/C，方向沿OM连线背离O。
(4)M、N两点的电场强度哪点大。
由E＝k
作者编号：43999
可知，M点的电场强度大。
2
当堂检测
1.判断
(1)公式E= 适用于一切电场 ( √ )
(2)公式E=k
场施加的力F2
新知学习
2.基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。
A电荷
电场
3.静电场：静止电荷产生的电场。
作者编号：43999
B电荷
新知学习
4.说明：
（1）只要是带电体，周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际
是电场与电场的相互作用。
（2）电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量，也是物
r
D．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同
作者编号：43999
课堂总结
一、电场
①电场：电荷周围客观存在一种特殊物质
②基本特性： 对放入其中的电荷有力的作用
二、电场强度 E
F
q
电场各点本身的性质
①单位：牛/库(N/C)
②矢量： 规定：沿正试探电荷的F方向
③定义式，适用于所有电场,不成比例关系。
D．无论是何种形式的电场均适用
作者编号：43999
当堂检测
4.有关电场强度的理解，下述说法正确的是（ B ）
F
A．由E= 可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比
q
F
B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E= q ，取走q后，该点场强不变
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F1
F2
+Q1 +Q2
电荷周围存在电场，电荷之间的作用力 就是通过这个电场相互作用的。
近代物理学证实并发展了法拉第的观点
物质的 存在形式
实物
(由分子、原子组成， 如水、铁块等)
场
(如电磁场、引力场等,
是客观存在的另一种
物质形态)
一、电场
1、定义：电荷周围存在的特殊物质，
静止电荷产生的电场又称静电场。 2、基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，
1．电场强度：从力的角度描述电场的性质。
（1）定义式: E = F / q （2）单位：N/C （3）矢量：方向与正电荷在该点受电场力方向相同 （4）电场中某一点的场强与试探电荷无关，取决于电场本身。
课堂练习2
下列关于电场线的说法中正确的是( CD )。
A.电场线的切线方向,就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的
课堂练习3 图示的各电场中,A、B 两点电场强度相同的是(C )。
课堂小结
电场的描述
光芒四射
正电荷
万箭穿心
负电荷
特点：
a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大 b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面 垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点
特点：
携手合作
a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，
带等量异种电荷的平行板
齐头并进
特点：
a、两板之间除边缘外，场强大小、方向都相同。 b、强场大小和方向都相同的电场叫匀强电场，
故匀强电场的电场线是平行等距的直线。
三、电场线
4、基本特征:
①电场线是假想的曲线，并不实际存在。 ②电场线始于正电荷（无穷远），终止于负电荷（无穷远） ③电场线疏密表示场强大小，切线方向表示场强方向。 ④电场线不闭合，不相交，不相切。 ⑤电场线不是电荷的运动轨迹
2、在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。 3、比值F/q能反映电场的强弱
二、电场强度（场强）E
1、定义： 放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
与它的电荷量q的比值，称为该点的电场强度，简称场强。
2、定义式： E F
q
比值定义法
3、单位： 牛/库，N/C
试探电荷电荷量
4、矢量： 物理学中规定，电场中某点的场强的方向与正电荷在该点 所受电场力的方向相同。
负电荷在电场中某点所受电场力的方向跟该点的场强的方向相反。
EF
+Q
+q
E
+Q
-q
FE
-Q
+q
E
F
-Q
-q
5.理解：
（1） E F
q
为定义式，适用于一切电场。
（2）电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
（3）电场强度由电场本身的性质决定，与试探电荷q
是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的
电场力F都无关。 （4）电场力：F=qE
这种力叫电场力。在静电场中电场力就是静电力。 3、电荷间的相互作用力是通过电场施加的.
电荷 Q1
F1
电场
电荷Q2
F2
+Q1
+Q2
探究1：如何描述电场呢？
A r
+Q
＋q
F1
检验电荷
源电荷
2r B
试探电荷：电量足够小、体积也足够小q
场源电荷：产生电场的电荷Q
电场中 试探电荷
不同位置
q
q
A点
静电力F
k
Qq r2
电场强度E反映电场力的性质
课堂练习1
在电场中A处放点电荷-q，其受电场力大小为F，方向向右，
F
则A处场强大小为 q
，方向 向左 ；若将A处放点电荷为+2q，则
F
该处电场强度大小为 q ，方向 向左 。
那么+2q受到的电场力为 —大——小—等——于—2—F—，—方——向—向——左————。
电场的形象描述 ——电场线
类比磁感线
—
实 验 模 拟 电 场 线
三、电场线
1、定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向 都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线．
2、意义：形象描述电场的分布情况， 疏密表示场强大小，切线方向表示场强方向。
3、几种常见电场的电场线分布及特点
正、负点电荷形成电场的中电场线的分布特点
且总与中垂面（中垂线）垂直 c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点等距离
各点场强相等。
等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点
正点电荷
特点：
a、两点电荷连线中点处场强为零
势不两立
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
匀强电场中电场线分布特点
3k r2
k
(
Qq 2r)2
探究3：那么用什么物理量来描述电场的强弱？
电场中 试探 不同位置 电荷q
静电力F
A点 B点
q
k
Qq r2
+2q 2k r2
Qq +3q 3k r2
q
k
(
Qq 2r)2
探究3：那么用什么物理量来描述电场的强弱？
电场中 试探 不同位置 电荷q
静电力F
A点 B点
q
k
Qq r2
静电力F
A点
q
Qq k r2
+2q
Qq 2k r2
B点
q
k
(
Qq 2r)2
探究2：能否用电场力的
大小表示电场的强弱？
F3 A r
试探 B
电场中 试探电 不同位置 荷q
q
A点
+2q
+3q
B点 q
表明：不能用电场力大小来描述电场的强弱。
静电力F
k
Qq r2
Qq 2k r2
高中物理一年级
必修三第一章第三节 电场与电场强度
猜想：没有直接接触的电荷之间是如何产生相互作用的？
静电力
F A
F B
物理学界的认识过程
1、超距作用说 电荷之间的作用力不需要物质作为媒介，能从
一个物体立即作用到相隔一定距离的另一个物体， 这是超距作用的观点。
2、以太说 另一种观点认为，力是通过空间中的一种弹性媒介 —“以太”传递的。
+2q 2k r2
Qq +3q 3k r2
q
k
(
Qq 2r)2
F/q
Q k r2
Q k r2
Q k r2
k
(
Q 2r)2
同一位置，F/q相同
F/q与试探电荷q、电场力F 均无关。
不同位置，F/q不同
F/q与场中位置有关
故比值F/q，能反映电场的强弱。
探究表明：
1、在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关。
B点
探究1：如何描述电场呢？
rA +Q 试探电荷＋q
场源电荷
2r
B FB
电场中 不同位置
试探电 荷q
q
A点
B点
q
表明：电场的强弱与场中的位置有关。
静电力F Qq
k r2
k
(
Qq 2r)2
探究2：能否用电场力
的大小表示电场的强弱？
rA +Q 试探电荷＋2q 场源电荷 2r
B
电场中 不同位置
试探电 荷q